Вместо антибиотиков: как учёные могут предотвратить пандемии
Для поиска нужных пептидов можно использовать искусственный интеллект или создать индивидуальный тест на устойчивость к антибиотикам. Исследования показали, что оба способа результативны, но на их внедрение потребуется время, сообщил Forbes.
По статистике, в 2019 году устойчивые к антибиотикам бактерии унесли более миллиона человеческих жизней. Уже к 2050-му такие микробы смогут ежегодно убивать до 10 миллионов людей. Ситуацию усугубляет бесконтрольное принятие антибиотиков. Во многих странах их можно купить без рецепта, чем пользуются пациенты с сезонными вирусными инфекциями. Однако антибиотики не действуют на вирусы. Зато приём препаратов помогает бактериям эволюционировать и стать резистентными к антибиотику.
Ещё одна проблема – это широкое применение антибиотиков в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. То есть эволюция микробов происходит в разных средах, а бактерии стремительно становятся неуязвимыми.
Перспективным решением стали антимикробные пептиды, которые действуют быстрее антибиотиков, не позволяя инфекции адаптироваться. Сегодня учёным известны почти пять тысяч таких пептидов, выделенных из живых организмов. Вручную искать их было слишком долго, поэтому на помощь пришли нейросети. Изучив результаты работы искусственного интеллекта, биологи смогли синтезировать необходимые молекулы. Причём технология получилась недорогой и теперь занимает совсем немного времени.
В арсенале учёных есть 30 функциональных пептидов, и ни один из них не имеет аналогов в природе. Шесть из этих веществ эффективно борются с бактериями, которые продемонстрировали высокую устойчивость к традиционным антибиотикам. Для человека эти пептиды практически безвредны.
Получается, что полдела сделано, осталось выработать правила приёма новых препаратов. Обычно при назначении лекарства врач достоверно не знает, какая именно у пациента инфекция – обычная или резистентная, поэтому назначает антибиотик широкого спектра действия. И эта практика вполне оправдана, поскольку на индивидуальное тестирование уходит много времени, а больной нуждается в экстренной помощи.
Но учёные уже разработали технологию, которая всего за полчаса показывает, как действует тот или иной антибиотик на бактерию. Для этого микробы помещают в раствор антибиотика, а затем замеряют их электрические характеристики. Затем компьютер делает вывод, живы бактерии или нет. Пока этот инструмент ещё совсем новый, и для его внедрения в медицину необходимо провести дополнительные исследования.
